CN110567637A - 一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置 - Google Patents
一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110567637A CN110567637A CN201910876077.8A CN201910876077A CN110567637A CN 110567637 A CN110567637 A CN 110567637A CN 201910876077 A CN201910876077 A CN 201910876077A CN 110567637 A CN110567637 A CN 110567637A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sensor
- temperature
- pressure
- transient flow
- flow field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004880 explosion Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 9
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 claims description 8
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 6
- 229910001240 Maraging steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 claims description 2
- 125000003003 spiro group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 11
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 239000000306 component Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- -1 graphite alkene Chemical class 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910001105 martensitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- DECCZIUVGMLHKQ-UHFFFAOYSA-N rhenium tungsten Chemical compound [W].[Re] DECCZIUVGMLHKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/0092—Pressure sensor associated with other sensors, e.g. for measuring acceleration or temperature
Abstract
本发明公开了一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，涉及毁伤评估技术领域，该爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，包括前端盖、石墨烯压力传感器、热电偶温度传感器、外筒、护膛环、倒置开关以及电路模块，所述前端盖的上表面开设有呈环形阵列的安装孔，且前端盖通过安装孔安装于炮弹底部的药室内，本发明提供的装置结构简单，便于安装，体积小，使用时仅需通过螺纹连接将装置固定在安装位置上即可，成本低廉，易于加工，另外还能够满足爆炸场的使用要求，在测量时间内可保证传感器的正常输出，获取的测量曲线正常，能随弹药长期保温，保温结束后可在保温状态下长期等待。
Description
技术领域
本发明属于毁伤评估技术领域，具体涉及一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置。
背景技术
毁伤评估，是综合考虑武器弹药威力、目标易损性、弹目作用环境等因素，依据毁伤作用规律和毁伤数据，综合估量和评定弹药对目标毁伤效能/效果的过程，而冲击波是爆炸产生的重要毁伤源之一，是表征弹药爆炸威力的重要指标。冲击波压力，即爆炸时目标结构所受的压力载荷，是结构破坏的作用源，是毁伤效果评估的基础。炸药爆炸过程中，温度和冲击波都是瞬态变化参量。由于爆炸场内具有高温、高压、高速气流，并伴有化学反应等诸多特点，使得难以准确测量爆炸温度。对于热毁伤效应，可以采用爆温作为评价炸药性能的参数。爆温可直接用于评价药剂性能，同时也是研究爆炸过程中的热传导、热辐射以及温度分布规律的基础。因此冲击波压力测量和爆温测量对毁伤效应评估有及其重要的意义。
目前，膛内冲击波压力的主要测试方法有：铜柱(球)法、引线法、放入式电测法，但是现有技术中测量装置只能实现对膛内单点压力的测量，且测量装置大多采用充油隔离式结构的常规高温压力传感器，然而该类传感器在使用过程中存在很大的局限性，如体积大，不利于产品的小型化，且安装时操作繁琐，不便于装置的安装固定，同时硅油与芯片之间热膨胀系数失配容易影响压力测量精度，另外传感器封接中的非气密性容易导致渗油、漏油，损坏压力传感器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，以解决上述背景技术中提出的问题，达到对爆炸场温度及膛压变化曲线进行精确测量，弥补常规压力传感器不足的目的。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，包括前端盖、石墨烯压力传感器、热电偶温度传感器、外筒、护膛环、倒置开关以及电路模块，所述前端盖的上表面开设有呈环形阵列的安装孔，且前端盖通过安装孔安装于炮弹底部的药室内，所述前端盖的底部通过螺纹螺接有传感器夹具，所述传感器夹具的内部安装有石墨烯压力传感器和热电偶温度传感器，所述传感器夹具的内部底部卡接有第二缓冲垫，且第二缓冲垫的内部卡接有第一缓冲垫，所述第一缓冲垫的内部开设有腔槽，且腔槽的内部两侧对称设置有环氧树脂密封层，同时所述腔槽的内部还由左至右依次安装有倒置开关、电路模块和电池，所述环氧树脂密封层、第一缓冲垫以及第二缓冲垫将倒置开关、电路模块和电池进行密封，所述外筒套接于传感器夹具的外部，且外筒的底部还螺接有护膛环。
优选的，所述石墨烯压力传感器包括封装外壳，所述封装外壳的内部为中空安装夹层，且中空安装夹层的内部设置有压力传感装置及信号处理单元，所述信号处理单元将信号传输至电路模块。
优选的，所述电路模块由电荷放大器、瞬态波形记录仪、红外接口位于面板上高频晶振以及电源控制器组成，主要完成传感器输出信号的调理、采样存储及数据通信等功能。
优选的，所述电路模块由电源控制器和倒置开关进行控制，同时所述倒置开关必须连续倒置设定时间才会上电，以避免发生误上电的情况。
优选的，所述石墨烯压力传感器下半段的外部开设有安装螺纹，所述安装螺纹与传感器夹具内部开设的安装孔槽相匹配。
优选的，所述护膛环的上表面开设有呈环形阵列分布的安装螺孔，且护膛环的外部还设有螺纹，所述护膛环通过安装螺孔和螺纹可安装于炮弹内部。
优选的，所述电池采用可充电的低温配方的聚合物锂离子电池提供电源，标称电压3.6V，常温和高温环境下电池容量是45mAh，零下40℃环境下电池容量是30mAh。
优选的，所述第二缓冲垫与第一缓冲垫的结构相同，且第二缓冲垫与第一缓冲垫均采用泡沫铝材料。
优选的，所述传感器夹具的内部开设有与石墨烯压力传感器和热电偶温度传感器相匹配的固定孔，以便于石墨烯压力传感器和热电偶温度传感器的安装。
优选的，所述前端盖、外筒以及护膛环均采用超高强度马氏体时效钢，经热处理后屈服强度可高达1000MPa，以保护石墨烯压力传感器、热电偶温度传感器、电池以及电路模块等在高温高压环境下不受损坏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的装置结构简单，便于安装，体积小，使用时仅需通过螺纹连接将装置固定在安装位置上即可。
(2)本发明所提供的装置制作材料容易获取，成本低廉，易于加工。
(3)本发明所提供的装置能够满足爆炸场的使用要求，在测量时间内可保证传感器的正常输出，获取的测量曲线正常，能随弹药长期保温，保温结束后可在保温状态下长期等待。
(4)本发明所提供的装置可实现一定程度的智能化功能，操作采用非接触方式，可将测试数据并按照给定的文件名存盘，按照军标规定的规程处理测试数据、显示膛压曲线、各标志点数据、形成报告文件等等。
附图说明
图1为本发明的整体结构截面图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明石墨烯压力传感器的正视图；
图4为本发明护膛环的结构示意图；
图5为本发明第一缓冲垫的结构示意图；
图中：1-前端盖；2-石墨烯压力传感器；21-安装螺纹；3-热电偶温度传感器；4-传感器夹具；5-外筒；6-电池；7-第一缓冲垫；71-腔槽；8-第二缓冲垫；9-护膛环；91-安装螺孔；10-倒置开关；11-环氧树脂密封层；12-电路模块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组合或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。另外，本发明实施例的描述过程中，所有图中的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等器件位置关系，均以图1为标准。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明做进一步说明：
请参阅图1、图2和图5所示，本发明提供如下技术方案：一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，包括前端盖1、石墨烯压力传感器2、热电偶温度传感器3、外筒5、护膛环9、倒置开关10以及电路模块12，前端盖1的上表面开设有呈环形阵列的安装孔，且前端盖1通过安装孔安装于炮弹底部的药室内，前端盖1的底部通过螺纹螺接有传感器夹具4，传感器夹具4的内部安装有石墨烯压力传感器2和热电偶温度传感器3，传感器夹具4的内部还开设有与石墨烯压力传感器2和热电偶温度传感器3相匹配的固定孔，以便于石墨烯压力传感器2和热电偶温度传感器3的安装，传感器夹具4的内部底部卡接有第二缓冲垫8，且第二缓冲垫8的内部卡接有第一缓冲垫7，第一缓冲垫7的内部开设有腔槽71，第二缓冲垫8与第一缓冲垫7的结构相同，可参阅图5所示，同时第二缓冲垫8、第一缓冲垫7以及传感器夹具4均采用泡沫铝进行高过载缓冲，泡沫铝是一种极具潜力的冲击缓冲材料，利用泡沫铝制作的缓冲器是典型的能量吸收装置，广泛应用于从汽车的保险杠到宇宙飞船起落架、升降机安全垫、仪器包装等，且腔槽71的内部两侧对称设置有环氧树脂密封层11，同时腔槽71的内部还由左至右依次安装有倒置开关10、电路模块12和电池6，环氧树脂密封层11、第一缓冲垫7以及第二缓冲垫8将倒置开关10、电路模块12和电池6进行密封，外筒5套接于传感器夹具4的外部，前端盖1和外筒5选用超高强度马氏体时效钢，经热处理后屈服强度可高达1000MPa，足以保护传感器、电路模块和电池等在高温高压环境下不受损坏。上有螺纹进行装配，经过理论计算可以满足爆炸场高强度冲击和高温的需求，且外筒5的底部还螺接有护膛环9；
上述结构中，石墨烯压力传感器2采用石墨烯材料，主要用于检测炮弹爆炸场的压力，其中石墨烯是一种碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，具有优良的导电性和光学性能，而且石墨烯是目前已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，可以弯曲，石墨烯薄膜相比较蓝宝石上硅、绝缘体上硅和碳化硅这类半导体高温压力传感器来说，使得压力传感器的温度灵敏度大大提高，采用石墨烯薄膜作为导电本体，使压力传感器的导电性能以及压力传感器的机械强度都大大增加，在承受压力作用时，可有效避免压力对该压力传感器的挤压、损坏；
热电偶温度传感器3采用钨铼热电偶，主要用于检测炮弹爆炸场的温度，其可测温度达到2800℃，满足爆炸场温度测量要求；
另外，电池6采用可充电的低温配方的聚合物锂离子电池提供电源，标称电压3.6V，常温和高温环境下电池容量是45mAh，零下40℃环境下电池容量是30mAh，能够使本装置在常温、高温和低温三种温度环境下正常工作，满足保温要求；
同时如图2所示，石墨烯压力传感器2共设置有十九个，并呈现阵列状以固定间距排布，且本实施例中从内到外分布个数分别为1、3、6和9，同时热电偶温度传感器3也设置有十九个，且热电偶温度传感器3的分布与石墨烯压力传感器2类似。瞬态流场中的热干扰会造成环境温度的变化导致传感器电路中元器件参数变化，电和磁干扰可以通过电路和磁场对传感器产生干扰，因此，在另外热电偶温度传感器3与石墨烯压力传感器2之间保留一定间距，安装孔位处采用导电性能良好的金属材料制成屏蔽盒状，并在电路中将电磁屏蔽层接地，信号传输中采用双绞线、屏蔽电缆、信号线滤波等抗干扰措施以保证信号不会发生干扰。
请参阅图3所示，并结合上述结构，优选的，石墨烯压力传感器2包括封装外壳，封装外壳的内部为中空安装夹层，且中空安装夹层的内部设置有压力传感装置及信号处理单元，信号处理单元将信号传输至电路模块12；
石墨烯压力传感器2下半段的外部开设有安装螺纹21，安装螺纹21与传感器夹具4内部开设的安装孔槽相匹配；
具体地，石墨烯压力传感器2的封装外壳采用超高强度马氏体不锈钢，将内部压力传感模块及信号传输线路进行保护。
请参阅图1所示，并结合上述结构，优选的，电路模块12由电荷放大器、瞬态波形记录仪、红外接口位于面板上高频晶振以及电源控制器组成，主要完成传感器输出信号的调理、采样存储及数据通信等功能；
电路模块12由电源控制器和倒置开关10进行控制，同时倒置开关10必须连续倒置设定时间才会上电，以避免发生误上电的情况；
上述结构中提出的电路模块12是本装置的核心部件，其采用真空灌封工艺，用环氧树脂密封层11灌封，使得在高冲击过载作用下不致因灌封材料弹塑性变形而拉断；
另外，上述结构中提出的倒置开关10采用微加速度计倒置开关，是实现测压器电源控制的关键部件，由于本装置随弹药一起保温时处于微功耗状态按照弹药安全规程，弹药在保存、保温、运输状态只允许平放或弹丸前端朝上放置，因此通过倒置开关10可避免测压器发生误上电的情况。
请参阅图4所示，并结合上述结构，优选的，护膛环9的上表面开设有呈环形阵列分布的安装螺孔91，且护膛环9的外部还设有螺纹，护膛环9通过安装螺孔91和螺纹可安装于炮弹内部；
具体地，护膛环9采用超高强度马氏体时效钢，经热处理后屈服强度可高达1000MPa，在装置检测炮弹爆炸场参数时，护膛环9用于保护整个装置。
本发明的工作原理及使用流程：当膛内火药发生爆炸时，压力和温度发生改变，产生的压力信号通过石墨烯压力传感器2，温度信号通过热电偶温度传感器3传输到电路模块12进行采集处理，由于电路模块12采用真空灌封工艺，用环氧树脂密封层11灌封，使得在高冲击过载作用下不致因灌封材料弹塑性变形而拉断，从而保障装置的正常工作。
补充说明本装置可根据炮弹药室大小调整传感器个数，不一定非要限定在实施例中的数目，以能达到多点测量为目的。另外实施例中一些结构为圆柱圆筒形状，但在具体实施过程中可以进行相应改动。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，其特征在于：包括前端盖(1)、石墨烯压力传感器(2)、热电偶温度传感器(3)、外筒(5)、护膛环(9)、倒置开关(10)以及电路模块(12)，所述前端盖(1)的上表面开设有呈环形阵列的安装孔，且前端盖(1)通过安装孔安装于炮弹底部的药室内，所述前端盖(1)的底部通过螺纹螺接有传感器夹具(4)，所述传感器夹具(4)的内部安装有石墨烯压力传感器(2)和热电偶温度传感器(3)，所述传感器夹具(4)的内部底部卡接有第二缓冲垫(8)，且第二缓冲垫(8)的内部卡接有第一缓冲垫(7)，所述第一缓冲垫(7)的内部开设有腔槽(71)，且腔槽(71)的内部两侧对称设置有环氧树脂密封层(11)，同时所述腔槽(71)的内部还由左至右依次安装有倒置开关(10)、电路模块(12)和电池(6)，所述环氧树脂密封层(11)、第一缓冲垫(7)以及第二缓冲垫(8)将倒置开关(10)、电路模块(12)和电池(6)进行密封，所述外筒(5)套接于传感器夹具(4)的外部，且外筒(5)的底部还螺接有护膛环(9)。
2.根据权利要求1所述的一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，其特征在于：所述石墨烯压力传感器(2)包括封装外壳，所述封装外壳的内部为中空安装夹层，且中空安装夹层的内部设置有压力传感装置及信号处理单元，所述信号处理单元将信号传输至电路模块(12)。
3.根据权利要求1所述的一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，其特征在于：所述电路模块(12)由电荷放大器、瞬态波形记录仪、红外接口(位于面板上)高频晶振以及电源控制器组成，主要完成传感器输出信号的调理、采样存储及数据通信等功能。
4.根据权利要求3所述的一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，其特征在于：所述电路模块(12)由电源控制器和倒置开关(10)进行控制，同时所述倒置开关(10)必须连续倒置设定时间才会上电，以避免发生误上电的情况，这个时间可以自行调整。
5.根据权利要求1所述的一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，其特征在于：所述石墨烯压力传感器(2)下半段的外部开设有安装螺纹(21)，所述安装螺纹(21)与传感器夹具(4)内部开设的安装孔槽相匹配。
6.根据权利要求1所述的一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，其特征在于：所述护膛环(9)的上表面开设有呈环形阵列分布的安装螺孔(91)，且护膛环(9)的外部还设有螺纹，所述护膛环(9)通过安装螺孔(91)和螺纹可安装于炮弹内部。
7.根据权利要求1所述的一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，其特征在于：所述电池(6)采用可充电的低温配方的聚合物锂离子电池提供电源，标称电压3.6V，常温和高温环境下电池容量是45mAh，零下40℃环境下电池容量是30mAh。
8.根据权利要求1所述的一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，其特征在于：所述第二缓冲垫(8)与第一缓冲垫(7)的结构相同，且第二缓冲垫(8)与第一缓冲垫(7)均采用泡沫铝材料。
9.根据权利要求1所述的一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，其特征在于：所述传感器夹具(4)的内部开设有与石墨烯压力传感器(2)和热电偶温度传感器(3)相匹配的固定孔，以便于石墨烯压力传感器(2)和热电偶温度传感器(3)的安装。
10.根据权利要求1所述的一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置，其特征在于：所述前端盖(1)、外筒(5)以及护膛环(9)均采用超高强度马氏体时效钢，经热处理后屈服强度可高达1000MPa，以保护石墨烯压力传感器(2)、热电偶温度传感器(3)、电池(6)以及电路模块(12)等在高温高压环境下不受损坏。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910876077.8A CN110567637A (zh) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910876077.8A CN110567637A (zh) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110567637A true CN110567637A (zh) | 2019-12-13 |
Family
ID=68780440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910876077.8A Pending CN110567637A (zh) | 2019-09-17 | 2019-09-17 | 一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110567637A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112729887A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-30 | 董德武 | 一种用于爆炸测试的安全防护设备 |
| CN112857650A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-28 | 中国人民解放军63853部队 | 一种爆炸环境下表面冲击波测试装置及评估方法 |
| CN113125490A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-16 | 北京理工大学 | 一种多组分液体含能材料热安全参数测量装置 |
| CN113532714A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于轻气炮加载的多物理量测量系统及实验方法 |
| CN115855294A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-03-28 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 具有抗冲击过载能力的热电偶及其制备方法和测试方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4827414A (en) * | 1985-07-08 | 1989-05-02 | Christianson Charles L | Monitoring system and method for nuclear weapons effects detection and damage assessment |
| CN101800532A (zh) * | 2010-02-26 | 2010-08-11 | 中北大学 | 微型开关 |
| CN102192691A (zh) * | 2011-03-09 | 2011-09-21 | 中国人民解放军总装备部军械技术研究所 | 底火输出能量定量化测试系统 |
| CN103412108A (zh) * | 2013-07-08 | 2013-11-27 | 西安近代化学研究所 | 一种温压炸药温压效应定量评估的密闭爆炸试验装置 |
| CN108107076A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-01 | 中国舰船研究设计中心 | 一种用于全尺度火灾试验的弹药热灾害测量模型 |
| CN108267046A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-10 | 中北大学 | 一种火炮膛压时空分布测量装置 |
| CN211013351U (zh) * | 2019-09-17 | 2020-07-14 | 中北大学 | 一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置 |
-
2019
- 2019-09-17 CN CN201910876077.8A patent/CN110567637A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4827414A (en) * | 1985-07-08 | 1989-05-02 | Christianson Charles L | Monitoring system and method for nuclear weapons effects detection and damage assessment |
| CN101800532A (zh) * | 2010-02-26 | 2010-08-11 | 中北大学 | 微型开关 |
| CN102192691A (zh) * | 2011-03-09 | 2011-09-21 | 中国人民解放军总装备部军械技术研究所 | 底火输出能量定量化测试系统 |
| CN103412108A (zh) * | 2013-07-08 | 2013-11-27 | 西安近代化学研究所 | 一种温压炸药温压效应定量评估的密闭爆炸试验装置 |
| CN108107076A (zh) * | 2017-12-19 | 2018-06-01 | 中国舰船研究设计中心 | 一种用于全尺度火灾试验的弹药热灾害测量模型 |
| CN108267046A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-10 | 中北大学 | 一种火炮膛压时空分布测量装置 |
| CN211013351U (zh) * | 2019-09-17 | 2020-07-14 | 中北大学 | 一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 陈明华；马桂海；柳维旗；刘礼斌: "底-6乙底火药剂的燃烧温度测定与计算: 8 CJFD, ((or 炮弹, 底火, 火炮)/TI/AB and 热电偶 and 压力传感器) AND PD < "2019.09.17"", 含能材料, no. 02, 30 April 2006 (2006-04-30), pages 129 - 131 * |
| 陈明华;马桂海;柳维旗;刘礼斌;: "底-6乙底火药剂的燃烧温度测定与计算", 含能材料, no. 02, 30 April 2006 (2006-04-30), pages 129 - 131 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112729887A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-30 | 董德武 | 一种用于爆炸测试的安全防护设备 |
| CN112857650A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-28 | 中国人民解放军63853部队 | 一种爆炸环境下表面冲击波测试装置及评估方法 |
| CN112857650B (zh) * | 2021-01-21 | 2022-06-14 | 中国人民解放军63853部队 | 一种爆炸环境下表面冲击波测试装置及评估方法 |
| CN113125490A (zh) * | 2021-04-08 | 2021-07-16 | 北京理工大学 | 一种多组分液体含能材料热安全参数测量装置 |
| CN113532714A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-10-22 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于轻气炮加载的多物理量测量系统及实验方法 |
| CN113532714B (zh) * | 2021-07-20 | 2022-07-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于轻气炮加载的多物理量测量系统及实验方法 |
| CN115855294A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-03-28 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 具有抗冲击过载能力的热电偶及其制备方法和测试方法 |
| CN115855294B (zh) * | 2023-02-22 | 2023-05-09 | 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 | 具有抗冲击过载能力的热电偶及其制备方法和测试方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110567637A (zh) | 一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置 | |
| CN211013351U (zh) | 一种爆炸场瞬态流场温度和压力测量装置 | |
| CN113471555A (zh) | 智能电芯、电池系统以及电动汽车 | |
| CN112254872B (zh) | 一种真空隔热腔高温压力传感器 | |
| CN102032969A (zh) | 一种水中爆炸压力测量传感器 | |
| CN110148550A (zh) | 一种事故后高量程区域辐射监测电离室 | |
| CN104535211A (zh) | 一种适用于爆炸场火球响应温度测试的热电偶保护装置 | |
| CN106813820B (zh) | 一种用于固定爆轰压力传感器的稳定装置及安装方法 | |
| CN108269634A (zh) | 一种核电站用内含等长布置探测器的堆芯仪表套管组件 | |
| CN102818647A (zh) | 爆炸场耐瞬态高压的快速响应热电偶 | |
| CN102636105B (zh) | 三向应变测量装置 | |
| US5046365A (en) | Transducer thermal protection system | |
| CN207249002U (zh) | 球载式mems探空电场传感器及其集成系统 | |
| CN108376884A (zh) | 一种导体测温型t型电缆接头装置 | |
| CN207909508U (zh) | 一种核电站用内含等长布置探测器的堆芯仪表套管组件 | |
| CN210005117U (zh) | 一种面源黑体辐射源 | |
| CN202757698U (zh) | 一种可屏蔽强电磁场的温度测量探头 | |
| CN114112179B (zh) | 一种带隔热结构的电流型高精度压力传感器 | |
| CN211477187U (zh) | 一种固体封装绝缘性传感器 | |
| CN212363456U (zh) | 一种配合环网柜堵头测温系统使用的测温堵头 | |
| CN209214782U (zh) | 一种防爆发动机表面温度传感器安装座 | |
| CN207439566U (zh) | 温度传感器 | |
| CN210893464U (zh) | 一种应用于动力电池的温度传感器 | |
| CN207967487U (zh) | 一种导体测温型t型电缆接头装置 | |
| CN112857558A (zh) | 一种振动传感设备的结构及传感设备抗干扰方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |